不同方向角度的碳纖維復合材料切削形式

　　碳纖維復合材料是由基體材料環(huán)氧樹脂和增強材料碳纖維兩相復合而成，不同方向鋪設的纖維組合，形成具有不同性能的結構材料。加工時，切削區(qū)材料受到刀具的擠壓和剪切作用，由于該材料為脆性材料，切屑的形成多為環(huán)氧樹脂脆性破裂和纖維的拉伸、彎曲、剪切斷裂等。也就是說，切削作用使得環(huán)氧樹脂材料變形破裂，同時將切削力傳遞給纖維，使纖維斷裂。纖維的方向角的不同，會有不同的切削變形和切削形式。
 

（圖示：碳纖維復合材料加工件）
 

　　在0°情況下，切屑的形式是刀具通過不斷將切削層材料與基體材料分離開實現(xiàn)的。這種切削變形形式可稱為層間剝離型。刀具的切削刃很容易的切入纖維的層間，隨著刀具的切削前進，處于被切削部分的材料不斷被擠壓，因基體的拉伸強度比碳纖維的壓縮強度小的多，所以當擠壓發(fā)展到一定程度，被切削部分的最下層會發(fā)生層間分離，被切削部分被掀起。
 

　　在0°~90°的情況下，切屑的排出過程與層間分離，不同切屑以層間滑移的形式排出，切屑的形狀和層間分離型類似。這種變形形式可稱為層間滑移型。刀具的切削刃一接觸的到纖維，切削刃周圍的樹脂基體發(fā)生彎曲變形，具有單方向性的纖維卻不能隨著樹脂基體發(fā)生彎曲變形，由于刃傾角和纖維角的幾何學關系，隨著切削過程的進行，刀具切削刃對纖維復合材料的推擠作用在纖維內(nèi)部形成垂直于纖維自身軸線的剪切應力。當剪切應力超過纖維剪切強度極限時，纖維被切斷。
 

　　在90~180°情況下，以135°為代表，刀具對前端材料的推擠作用導致復合材料間的層間分離。刀具前端材料在刀具作用下發(fā)生彎曲，當彎曲應力超過碳纖維復合材料的彎曲強度極限時，底部發(fā)生斷裂。
 

　　不同于其它材料，切削碳纖維復合材料需要更高的技術。無錫威盛新材料科技有限公司技術力量雄厚，現(xiàn)有生產(chǎn)車間5000多平方米，掌握先進、高效的復合材料模壓、袋壓、充氣、纏繞等成型工藝，并擁有先進的纖維增強復合材料板材、管材、模壓、熱壓罐、數(shù)控加工等生產(chǎn)線，相關纖維復合材料產(chǎn)品長期出口歐美等國家。推薦欄目：3mm厚碳纖維板精雕加工（圖）